CN108012443B - 一种线路板阻焊印制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种线路板阻焊印制方法包括下列步骤：S1、前处理；S2、上石蜡，通过丝网印刷或幕帘涂布的方式将液态石蜡均匀涂覆于板面上非线路的区域，所述液态石蜡在板面上非线路的区域固化；S3、阻焊印刷，采用线路网版，针对线路下油；S4、预烤；S5、曝光对位；S6、除石蜡，将油墨已硬化附着于板面的电路板放入热水中除去石蜡；S7、烘烤；S8、再次阻焊印刷，采用整体板面的网版，将油墨均匀涂覆于线路板的整个板面；S9、后烤。本发明公开的阻焊特殊印制方法，通过改变印制的方式保证了线路位置的油墨厚度同时又不至于平面上的油墨太厚，降低了孔内积墨、绿油桥侧蚀的风险，达到厚铜线板路阻焊品质要求。

Description

一种线路板阻焊印制方法

技术领域

本发明涉及印制线路板技术领域，具体涉及一种线路板阻焊印制方法。

背景技术

随着行业的发展，无论是功能性还是外观，企业对产品的要求也是越来越高，一般客户对线路板的外观要求主要就是阻焊印刷的效果，根据阻焊油墨特性，油墨印在线路上时油墨会发散开，油墨在线路上厚度一般比平面的要薄，铜厚越厚时制作难度越大，存在线路发红(假性露铜)、绿油桥侧蚀、黄金孔等品质风险。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的上述缺陷，提供一种线路板阻焊印制方法。

本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种线路板阻焊印制方法，包括下列步骤：

S1、前处理，去除线路板板面的氧化物、油迹及杂质，粗化铜面以增强油墨与板面的附着力；

S2、上石蜡，将线路板进行预烤，在其未冷却至常温前，通过丝网印刷或幕帘涂布的方式将液态石蜡均匀涂覆于板面上非线路的区域，静待线路板降至常温，所述液态石蜡在板面上非线路的区域固化；

S3、阻焊印刷，通过丝网印刷涂覆油墨，采用线路网版，针对线路下油，先将线路的C/S面印刷，将油墨均匀涂覆于板面上线路的区域；

S4、预烤，将湿油墨内的溶剂蒸发掉，板面油墨初步硬化准备曝光，所述预烤过程中保持线路板始终水平放置；

S5、曝光对位，将曝光底片贴在线路板的板面上，在紫外光下进行曝光，所述曝光底片使线路的区域曝光，其上的油墨受紫外光照射将硬化并最终着附于板面，非线路的区域将被遮光；

S6、除石蜡，将油墨已硬化附着于板面的电路板放入热水中，所述热水温度在60℃-90℃，使得石蜡脱离线路板并浮于水面，将水面的石蜡清除，打捞所述线路板；

S7、烘烤，将打捞起的线路板进行烘烤，将水分清除；

S8、再次阻焊印刷，通过丝网印刷涂覆油墨，采用整体板面的网版，将油墨均匀涂覆于线路板的整个板面；

S9、后烤，对油墨及线路板进行热固化，使得油墨硬化并附着于线路板的板面。

进一步地，所述的步骤S1前处理中采用火山灰或氧化铝磨板机，火山灰或氧化铝粉浓度为10-20％，磨痕宽度：10-15mm，热风吹干温度： 85-90℃，磨板效果要求如下：经过磨板处理后铜面呈完全亲水性，在DI 水中浸泡后铜面形成均匀的水膜，倾斜45°放置，水膜保持20-30S不破裂。

进一步地，所述的步骤S3阻焊印刷中，所述油墨为绿油。

进一步地，所述的步骤S3阻焊印刷中，所述线路板通过架钉床印刷。

进一步地，所述的步骤S3阻焊印刷中，网纱T数：36T、43T、51T，胶刮硬度：60-80度，油墨的粘度在DIN4杯的条件下90-100秒，并且通过调节油墨的粘度、调整涂布头的刀口、调整油墨泵的转速、调整制板穿过幕帘的速度改变油墨的涂布量。

进一步地，所述的步骤S4预烤中，采用隧道炉烤板，低温预烘前线路板先放置30-120分钟，使油墨层中的空气逸出，低温炉上的温度70-80℃，时间40-60MINS。

进一步地，所述的步骤S5曝光对位中，将使线路的区域为曝光区域、其余区域为遮光区域的曝光底片贴在板面上，进行曝光对位。

进一步地，所述的步骤S5曝光对位中，使用PIN钉对位，在板四个角设计好对位用的工具孔，在菲林上相应的孔位置设计好标靶，根据标靶冲好工具孔，所述工具孔的大小视选用的PIN钉而定，在冲好孔的菲林上安装PIN钉，在曝光机上直接对位或在台面上辅助对位再上曝光机。

进一步地，所述的步骤S5曝光对位中，针对不同油墨设置不同的曝光能量，曝光中真空度要求为65-75cmhg，菲林的尺寸稳定性≤0.05mm，其阻光光密度≥4.0mm，透光光密度≤0.2mm。

本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：

本发明公开的一种线路板阻焊印制方法，通过改变印制的方式，在Linemask印刷的方式进行阻焊印制的基础上，采用了使用石蜡来使第一次的丝印中油墨涂覆在线路区域并确保油墨不会附在非线路的区域，而在油墨硬化附着后，巧妙地通过热水除去石蜡，并对线路板的整版进行油墨涂覆并硬化附着，使得保证了线路位置的油墨厚度同时又不至于平面上的油墨太厚，油墨均匀性不会受到影响，降低了孔内积墨、绿油桥侧蚀的风险，来达到厚铜线路板的阻焊品质要求。

附图说明

图1是本发明中公开的线路板阻焊印制方法中进行了S1前处理步骤后的示意图；

图2是本发明中公开的线路板阻焊印制方法中进行了S2上石蜡步骤后的示意图；

图3是本发明中公开的线路板阻焊印制方法中进行了S3阻焊印刷步骤后的示意图；

图4(a)是现有技术中一般厚铜线板路的作业方式下线路板阻焊效果图；

图4(b)是本发明实施例中阻焊特殊印制方法下线路板阻焊效果图。

附图标记说明：1-线路板，2-线路的区域，3-非线路的区域，4-石蜡， 5-S3阻焊印刷中的油墨，6-S8再次阻焊印刷中的油墨。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

阻焊印制是通过丝网漏印的方式，将油墨转移到线路板上，形成与底片一致的图形，阻焊膜是一种保护膜，可防止焊接时桥接,提供长时间的绝缘环境和抗化学保护作用，形成PCB板漂亮的外衣。在阻制印刷中通常采用绿油，亦即液态光致阻焊剂进行。

阻焊印制的具体作用如下：

A.防焊：留出板上带上的通孔及PAD，将所有线路和铜面都覆盖住，防止波焊时造成短路,并节省焊锡用量；

B.护板：防止湿气、酸碱性环境及各种电解质的侵蚀使线路氧化而出现电气性能问题，并防止外来的机械伤害以维护线路板的绝缘效果；

C.绝缘：由于板子越来越薄，线宽线距越来越细，故导体间的绝缘问题日益突出，也增加了防焊漆绝缘性的重要性。

如附图1-3所示，本实施例公开了一种线路板阻焊印制方法，具体包括下列步骤:

S1、前处理，去除线路板板面的氧化物、油迹及杂质，粗化铜面以增强油墨与板面的附着力；

S2、上石蜡，将线路板进行预烤，在其未冷却至常温前，通过丝网印刷或幕帘涂布的方式将液态石蜡均匀涂覆于板面上非线路的区域，静待线路板降至常温，所述液态石蜡在板面上非线路的区域固化；

S3、阻焊印刷，通过丝网印刷涂覆油墨，采用线路网版，针对线路下油，先将线路的C/S面印刷，将油墨均匀涂覆于板面上线路的区域；

S4、预烤，将湿油墨内的溶剂蒸发掉，板面油墨初步硬化准备曝光，所述预烤过程中保持线路板始终水平放置；

S5、曝光对位，将曝光底片贴在线路板的板面上，在紫外光下进行曝光，所述曝光底片使线路的区域曝光，其上的油墨受紫外光照射将硬化并最终着附于板面，非线路的区域将被遮光；

S6、除石蜡，将油墨已硬化附着于板面的电路板放入热水中，所述热水温度在60℃-90℃，使得石蜡脱离线路板并浮于水面，将水面的石蜡清除，打捞所述线路板；

S7、烘烤，将打捞起的线路板进行烘烤，将水分清除；

S8、再次阻焊印刷，通过丝网印刷涂覆油墨，采用整体板面的网版，将油墨均匀涂覆于线路板的整个板面；

S9、后烤，对油墨及线路板进行热固化，使得油墨硬化并附着于线路板的板面。

工作原理：由于油墨不能附着于蜡质材料，通过在线路板线路的区域进行阻焊印刷，先在非线路的区域涂覆有石蜡，使得在线路板线路的区域进行阻焊印刷的过程中能更可靠地保证油墨不会附着到板面上非线路的区域。液态光成像阻焊油墨经印刷并预烤后，进行光成像曝光，紫外线照射使具有自由基的环氧树脂系统产生光聚合交联反应，未感光部分(焊盘被底片挡住)，涂覆有石蜡，油墨并不会在其上附着或硬化，保留在板上的感光部分的油墨进行热固化，使树脂进一步支联成为永久性硬化层。其后，待线路区域上的油墨硬化附着后，通过热水将石蜡熔化，且石蜡不溶于水，其密度又比水的密度小，所以熔化后的石蜡将浮于热水表面，将这些书面的石蜡清除，并将线路板捞起，再烘烤干，使线路板上的水分除去，即可得到油墨只附着在线路的区域的线路板。其中，为了进一步保证线路板上的石蜡可靠清除，可以在将线路板从热水中捞起后，再用干净的热水进行冲刷后，才进行烘烤。

另外，在进行S1前处理之前，需要进行油墨混合，将油墨的主剂及硬化剂用手动的方式进行预搅拌，然后采用机械振动的方式,将油墨完全混合均匀.同时搅拌待用的油墨混合放置15分钟以上以消除气泡,混合好的油墨在24小时内使用完毕。

(1)油墨成分介绍：常用的油墨均为双组份油墨,即主剂与硬化剂分不同罐体包装，每种类型油墨采用固定的配比方式进行油墨混合,具体数字根据各厂家配方不等，混合的油墨成分如下:

表1.油墨成分组成表

成分	作用
		树脂	感光及热固化
感光剂	引起感光动作及完成整个过程
		溶剂	调整油墨的粘度及油墨的流动性
填充剂	调整油墨的流平性、稳定性
		颜料	调整颜色

此外，所述的步骤S1前处理中采用火山灰或氧化铝(金刚砂)磨板机，火山灰或氧化铝粉浓度为10-20％，磨痕宽度：10-15mm，热风吹干温度：85-90℃，磨板效果要求如下：经过磨板处理后铜面呈完全亲水性，在 DI水中浸泡后铜面形成均匀的水膜，倾斜45°放置，水膜保持20-30S不破裂。

测试方法：开机搅拌火山灰或氧化铝粉槽20分钟左右，用烧杯取100ml，静置，待火山灰或氧化铝粉完全静置下来，检查火山灰或氧化铝粉所在刻度：在10-20间为正常。

磨痕宽度：10-15mm，磨痕宽度的大小代表着板面的粗糙程度，而磨痕宽度的均匀性则代表着板面粗糙度是否均匀。磨痕宽度的测试方法如下：

(1)使用手动档开动磨板机(关磨辘)运输，放入一长度18^〃或以上的板；

(2)板行置磨辘下后停止运输,开动磨辘运转约10S，停止磨辘；

(3)仅开动运输将板退出,观察板面磨痕宽度是否均匀，测量全部磨痕的宽度，应全部在10-15mm范围内，否则应调整磨辘深度手轮。

热风吹干温度：85-90℃，热风温度设置太低，板面水分不能完全吹干，印板前板面氧化，将导致绿油最终从板面脱落；热风温度设置太高，板面温度太高，进入丝印房后对周围环境造成影响，另外亦会造成板面氧化。

磨板效果：经过磨板处理后铜面呈完全亲水性，膜一块光铜板，在DI 水中浸泡后铜面形成均匀的水膜，倾斜45°放置，水膜保持20-30S不破裂。注意：前处理后的板子在4小时内完成双面印刷，防止铜面氧化。

而所述的步骤S3阻焊印刷中，所述油墨为绿油。

其中，所述线路板通过架钉床印刷，网纱T数：36T、43T、51T，胶刮硬度：60-80度，油墨的粘度在DIN4杯的条件下90-100秒，并且通过调节油墨的粘度、调整涂布头的刀口、调整油墨泵的转速、调整制板穿过幕帘的速度改变油墨的涂布量。

其中，阻焊印制步骤中，阻焊印刷控制要点如下：

A.网纱T数：36T、43T、51T

一般来讲，T数过低，则绿油丝印后厚度不平均，板面直观效果极差； T数过高，绿油透过网眼的量很少，厚度偏薄，容易脱落。

B.胶刮硬度：60-80度

因为丝印技术主要为人工操作,故所需辅助工具复杂,关于丝印网的控制及胶刮的硬度,形状对丝印油墨的影响将在后面丝印技术中说明。

C.油墨的粘度：在DIN4杯的条件下90-100秒

粘度的计量单位为gm/cm.sec,即Poise.而实际使用中,常用1％的 Centipoise作为实用表达的单位，即Cp.而在涂布绿油制作过程中，粘度的控制稳定与否直接影响制板的涂布效果，一般涂布绿油的粘度控制在 90--100秒(DIN4杯)。

D.油墨的涂布量(湿重)

油墨的涂布量直接反映客户对油墨的厚度要求。在涂布绿油时,通过调节油墨的粘度,调整涂布头的刀口,调整油墨泵的转速,调整制板穿过幕帘的速度,可以改变涂布量。

对于油墨涂布量的测量方法,作一简单介绍:取一固定尺寸 (200mmX300mm)的小板,在电子秤上称重W1,称重后,直接放到运输带上进行涂布,涂布后取下放置电子秤上再称重W2,两者的差值W2-W1即为液态油墨的重量,而油墨厂家则在油墨出厂前已整理出此重量与固化后油墨厚度的关系,PCB厂家根据不同客户对油墨厚度的要求,相应对涂布量作出控制。

而在所述的步骤S4预烤中，采用隧道炉烤板，低温预烘前线路板先放置30-120分钟，使油墨层中的空气逸出，低温炉上的温度70-80℃，时间40-60MINS。低温炉上的温度及时间设置匹配很重要，当温度过高，设置时间长，则绿油在冲板时不易从板面冲掉，从而影响焊锡性能；相反当温度过低，设置时间短时，湿绿油尚未烘干，在曝光时会出现底片压痕。

在所述的步骤S5曝光对位中，将使线路的区域为曝光区域、其余区域为遮光区域的曝光底片贴在板面上，进行曝光对位。

进一步地，所述的步骤S5曝光对位中，使用PIN钉对位。使用PIN 钉对位的优点：1、精确度高；2、操作简单，效率高；3、无技能性要求。

在板四个角设计好对位用的工具孔，在菲林上相应的孔位置设计好标靶，根据标靶冲好工具孔，所述工具孔的大小视选用的PIN钉而定，在冲好孔的菲林上安装PIN钉，在曝光机上直接对位，也可以在台面上辅助对位再上曝光机。

另外，所述的步骤S5曝光对位中，曝光中能量的要求：针对不同油墨设置不同的曝光能量。每种绿油有不同的曝光能量要求，一般由sst21 格曝光尺进行检验。当曝光能量设置低时，冲板后的绿油面出现暗哑色，直观效果很，同时显影后侧蚀严重，绿油桥脱落而且在后工序喷锡制作过程中可能会出现成片绿油从板面脱落。当曝光能量设置高时，容易影响焊锡性能。

曝光中真空度要求为65-75cmhg，菲林的尺寸稳定性≤0.05mm，其阻光光密度≥4.0mm，透光光密度≤0.2mm。

曝光时，之所以有真空度要求，基于如下原理：如真空度达到要求，曝光时的光线在两层mylar面射入时，发生折射的现象大大减少，可以保证曝光效果，有绿油窗遮光的部分不会出现大的偏移，但如果抽真空效果差，mylar面和菲林面，板面之间形成新的介质层曝光时，由于光线在不同介质分界层会有折射发生的特性)，故光线通过mylar时会导致不同方向的折射，那么板面本来有绿油窗的部位就有曝光，显影时此处的绿油就不会被冲掉，从而出现不该有绿油的铜面位置有绿油残留，所以真空度一定要保证在65--75cmhg。而菲林的品质直接影响到生产板的品质，生产过程中必须每30-50块板检修一次菲林，同时须做好追溯管理,检查到的菲林问题需追溯到已生产板。

为了进一步进行对比本实施例公开的阻焊特殊印制方法与传统作业方法的阻焊效果，将两种作业方式进行对比，效果图如图4(a)、(b)所示，具体如下：

(1)一般厚铜线板路的作业方式：

到了印刷时采用两机印刷，丝印位置为整板(丝印网为一组【c/s面】)，印完一面在架着钉床的另一台丝印机印刷第二面后预烤，再整体重复步骤印第二次，再次预烤，续流程。效果如下：

1、常常造成平面的油墨厚度过厚，严重的甚至改变了整体的外观颜色；

2、加大了孔内积墨、绿油桥侧蚀的风险；

3、整体油墨均匀性降低。

(2)线路板阻焊印制方法的制作方案，效果图如图4(b)所示，效果如下：通过改变印制的方式，在Linemask印刷的方式进行阻焊印制的基础上，采用了使用石蜡来使第一次的丝印中油墨涂覆在线路区域并确保油墨不会附在非线路的区域，而在油墨硬化附着后，巧妙地通过热水除去石蜡，并对线路板的整版进行油墨涂覆并硬化附着，使得保证了线路位置的油墨厚度同时又不至于平面上的油墨太厚，油墨均匀性不会受到影响，降低了孔内积墨、绿油桥侧蚀的风险，来达到厚铜线路板的阻焊品质要求。

上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种线路板阻焊印制方法，其特征在于，所述的阻焊特殊印制方法包括下列步骤：

S1、前处理，去除线路板板面的氧化物、油迹及杂质，粗化铜面以增强油墨与板面的附着力；

S2、上石蜡，将线路板进行预烤，在其未冷却至常温前，通过丝网印刷或幕帘涂布的方式将液态石蜡均匀涂覆于板面上非线路的区域，静待线路板降至常温，所述液态石蜡在板面上非线路的区域固化；

S3、阻焊印刷，通过丝网印刷涂覆油墨，采用线路网版，针对线路下油，先将线路的C/S面印刷，将油墨均匀涂覆于板面上线路的区域；

S4、预烤，将湿油墨内的溶剂蒸发掉，板面油墨初步硬化准备曝光，所述预烤过程中保持线路板始终水平放置；

S5、曝光对位，将曝光底片贴在线路板的板面上，在紫外光下进行曝光，所述曝光底片使线路的区域曝光，其上的油墨受紫外光照射将硬化并最终着附于板面，非线路的区域将被遮光；

S6、除石蜡，将油墨已硬化附着于板面的电路板放入热水中，所述热水温度在60℃-90℃，使得石蜡脱离线路板并浮于水面，将水面的石蜡清除，打捞所述线路板；

S7、烘烤，将打捞起的线路板进行烘烤，将水分清除；

S8、再次阻焊印刷，通过丝网印刷涂覆油墨，采用整体板面的网版，将油墨均匀涂覆于线路板的整个板面；

S9、后烤，对油墨及线路板进行热固化，使得油墨硬化并附着于线路板的板面。

2.根据权利要求1所述的一种线路板阻焊印制方法，其特征在于，所述的步骤S1前处理中采用火山灰或氧化铝磨板机，火山灰或氧化铝粉浓度为10-20％，磨痕宽度：10-15mm，热风吹干温度：85-90℃，磨板效果要求如下：经过磨板处理后铜面呈完全亲水性，在DI水中浸泡后铜面形成均匀的水膜，倾斜45°放置，水膜保持20-30S不破裂。

3.根据权利要求1所述的一种线路板阻焊印制方法，其特征在于，所述的步骤S3阻焊印刷中，所述油墨为绿油。

4.根据权利要求3所述的一种线路板阻焊印制方法，其特征在于，所述的步骤S3阻焊印刷中，所述线路板通过架钉床印刷。

5.根据权利要求1所述的一种线路板阻焊印制方法，其特征在于，所述的步骤S3阻焊印刷中，网纱T数：36T、43T、51T，胶刮硬度：60-80度，油墨的粘度在DIN4杯的条件下90-100秒，并且通过调节油墨的粘度、调整涂布头的刀口、调整油墨泵的转速、调整制板穿过幕帘的速度改变油墨的涂布量。

6.根据权利要求1所述的一种线路板阻焊印制方法，其特征在于，所述的步骤S4预烤中，采用隧道炉烤板，低温预烘前线路板先放置30-120分钟，使油墨层中的空气逸出，低温炉上的温度70-80℃，时间40-60MINS。

7.根据权利要求1所述的一种线路板阻焊印制方法，其特征在于，所述的步骤S5曝光对位中，将使线路的区域为曝光区域、其余区域为遮光区域的曝光底片贴在板面上，进行曝光对位。

8.根据权利要求7所述的一种线路板阻焊印制方法，其特征在于，所述的步骤S5曝光对位中，使用PIN钉对位，在板四个角设计好对位用的工具孔，在菲林上相应的孔位置设计好标靶，根据标靶冲好工具孔，所述工具孔的大小视选用的PIN钉而定，在冲好孔的菲林上安装PIN钉，在曝光机上直接对位或在台面上辅助对位再上曝光机。

9.根据权利要求1或8所述的一种线路板阻焊印制方法，其特征在于，所述的步骤S5曝光对位中，针对不同油墨设置不同的曝光能量，曝光中真空度要求为65-75cmhg，菲林的尺寸稳定性≤0.05mm，其阻光光密度≥4.0mm，透光光密度≤0.2mm。

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